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我们生活在信息时代,聊天数据、购物数据、出行数据、就医数据……一切依靠互联网的信息,最终形成了庞大的数据资源。而我们对数据需求的持续增长,带动了遍布全球的数据中心的出现。
不过,数据中心在为我们带来极大便利的同时,也伴随着巨大的能源消耗,其最大特点就是高能耗,电力成本占整个支出成本的50%-70%,其中一半的支出是用于机器设备散热的空调费。
据统计,数据中心目前消耗了全球大约1%-2%的电力需求。举一个极端的例子,爱尔兰有5个超大规模数据中心,在欧洲位居首位。据估计,到2028年,爱尔兰所有数据中心的用电量将占该国电力总供应的27%,这是一个非常惊人的数字。
面对数据中心带来的巨大电力消耗,我国是如何应对的呢?
我国的数据中心大多分布在东部地区,由于土地、能源等资源日趋紧张,在东部大规模发展数据中心难以为继。而我国西部地区资源充裕,特别是可再生能源丰富,具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。因此,为充分发挥我国体制机制优势,从全国角度一体化布局,优化资源配置,提升资源使用效率,2022年“东数西算”工程全面启动。
“东数西算”工程就是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,将东部算力需求有序引导到西部,优化数据中心建设布局,促进东西部协同联动。简单地说,就是让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运算,更好地为数字化发展赋能。
为发挥规模化、集约化优势,“东数西算”工程在全国布局了8个算力枢纽,并在这些枢纽内进一步规划了10个国家数据中心集群。每个集群是一片物理连续的行政区域,具体承载算力枢纽内的大型、超大型数据中心建设。
实施“东数西算”工程,推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通,有利于提升国家整体算力水平,有利于促进绿色发展,有利于扩大有效投资,还有利于推动区域协调发展。比如,加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。
“东数西算”工程,是我国继南水北调、西电东送、西气东输之后的又一项跨区域超级工程,首次将算力资源提升到水、电、气等基础资源的高度,对我国的长远发展具有重要的战略意义。
(了解东数西算工程,请查看《东数西算——第四大超级工程来了》)
党的二十大报告明确指出,要推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展,加快发展方式绿色转型,实施全面节约战略,推进各类资源节约集约利用。数据中心作为数据处理所需算力的载体,已成为支撑数字化转型发展的重要战略资源和关键基础设施。
近年来,我国数据中心规模和能耗总量不断壮大,数据中心绿色发展已成为工业绿色低碳发展的重要组成部分。为此,工信部发布《“十四五”信息通信行业发展规划》《“十四五”工业绿色发展规划》《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》等规划和意见,引导数据中心加快节能与绿色低碳发展,助力实现碳达峰碳中和目标。
为推进数据中心能效提升和绿色低碳转型升级,自2018年至今年5月,工信部联合国家发改委、商务部、国管局、银保监会、国家能源局等部门持续推动国家绿色数据中心建设工作,先后发布4批次196家国家绿色数据中心,取得积极成效。
《工业能效提升行动计划》提出,引导数据中心扩大绿色能源利用比例,推动老旧数据中心实施系统节能改造。《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》提出,鼓励企业探索建设分布式光伏发电、燃气分布式供能等配套系统,引导新型数据中心向新能源发电侧建设,就地消纳新能源,推动新型数据中心高效利用清洁能源和可再生能源、优化用能结构,助力信息通信行业实现碳达峰、碳中和目标。
国家绿色数据中心的典型经验显示,在政策的引导下,应用可再生能源电力已成为绿色数据中心的重要标志。比如,紫金云数据中心充分利用甘肃地区可再生能源电力优势,实现大比例可再生能源使用,2020年40%用电量来自可再生能源发电,2021年进一步增长为80%。腾讯仪征东升云计算数据中心在机房屋顶建设分布式光伏发电系统,总装机容量约1.3万千瓦,年均消纳可再生能源电力超过1210万千瓦时。国家税务总局上饶市税务局数据中心在屋顶建设光伏发电系统,在提高屋顶隔热性能的同时充分利用可再生能源。
除了国家层面,地方层面也纷纷出台政策支持“数据中心+光伏”。比如,宁夏支持中卫数据中心集群和其他有条件的数据中心建设“绿电园区”,加快布局实施一批源网荷储一体化和光伏电站等项目。甘肃鼓励使用风能、太阳能等可再生能源,通过双边交易,提升数据中心绿色电能使用水平。山东要求启动“风光储能+大数据中心”建设,数据中心可再生能源使用比例提高10个百分点、达到25%以上。青海要求结合打造国家清洁能源产业高地,推动数据中心充分利用太阳能、风能、水电等可再生能源。
作为数字经济的重要基石,近年来资源消耗少、能源利用低、运维水平强的绿色数据中心竞相涌现,既为中国工业绿色发展增添了一抹亮色,也彰显出数字经济可持续发展能力的持续增强。《“十四五”信息通信行业发展规划》预计,“十四五”期间数据中心算力年均增幅将达27%,数据中心规模仍将保持较快增长,其能源利用规模也将相应增加。
如此庞大的市场,既是数据中心产业链上下游企业的机会,同样也是光伏等可再生能源的机会。当前,我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向的关键时期,绿色低碳发展、实现双碳目标成为主旋律,为经济社会高质量发展提供源源不断的绿色动能。在这个过程中,以光伏为代表的可再生能源的大发展,将成为我国构建新型能源体系的重要组成部分。